由于肿瘤细胞对基于凋亡的传统治疗具有耐药性,促进铁死亡有望成为抑制恶性肿瘤生长的替代策略。铁死亡是一种新型的非凋亡细胞死亡类型,由铁依赖性的脂质过氧化物累积所引起。以谷胱甘肽（GSH）为辅因子的谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）可清除脂质过氧化物从而抵抗铁死亡。铁死亡在肿瘤治疗中具有双面性。作为正面作用,铁死亡通过增强肿瘤细胞的免疫原性启动免疫应答,激活的免疫系统通过分泌干扰素-γ（IFN-γ）抑制肿瘤细胞膜表面的system xc-（胱氨酸/谷氨酸逆向转运体）从而促进铁死亡。因此,通过铁死亡与其诱导的IFN-γ间相互作用,可实现铁死亡与免疫治疗的级联增强抗肿瘤作用。然而,铁死亡在免疫治疗中也存在负面作用。铁死亡可特异性上调环氧合酶-2（COX-2）/前列腺素E2（PGE2）途径触发炎症相关的免疫抑制,以及通过增强的免疫反应诱导IFN-γ依赖性的程序性死亡配体-1（PD-L1）上调。综上所述,正面作用和负面作用赋予铁死亡双面性。其中,铁死亡驱动的免疫逃逸（即铁死亡的负面作用）严重限制肿瘤治疗的有效性。因此,调控铁死亡的双面性以阻断铁死亡驱动的免疫逃逸,对实现有效的铁死亡肿瘤治疗具有重要意义。基于此背景,本课题构建了纳米药物RCH NPs,通过放大铁死亡的正面作用以及同时逆转其负面作用来调控铁死亡的双面性,实现最佳的铁死亡肿瘤治疗。RCH NPs通过在人血清白蛋白（HSA）溶液中共组装赛利西利（roscovitine,细胞周期蛋白依赖性激酶5抑制剂）、塞来昔布（celecoxib,选择性COX-2抑制剂）及血红素（hemin,铁死亡诱导剂）而构建。在RCH NPs中,hemin通过芬顿反应生成细胞毒性羟基自由基（·OH）用于脂质过氧化,从而诱导肿瘤细胞发生铁死亡。Celecoxib选择性抑制COX-2/PGE2途径以缓解炎症相关的免疫抑制,而roscovitine抑制细胞周期蛋白依赖性激酶5（Cdk5）途径以阻断IFN-γ依赖性PD-L1上调,并通过基因阻断效应消除IFN-γ相关的适应性免疫抵抗。此外,HSA作为纳米药物载体促进多种疏水药物分子的包载以达到联合递药的目的。本课题相关研究内容如下:通过纳米沉淀法制备纳米药物RCH NPs并对其进行理化性质表征。紫外-可见吸收图谱（UV-vis）表明RCH NPs的成功制备。透射电镜（TEM）结果表明,RCH NPs为类球形。动态光散射（DLS）测定该制剂的平均粒径为143.6 nm,且表面具有负电荷。亚甲基蓝（MB）降解实验表明,RCH NPs能有效产生·OH。溶血实验初步证明RCH NPs静脉注射给药不会发生溶血现象。采用B16F10细胞为肿瘤细胞模型研究RCH NPs的体外抗肿瘤性能。摄取实验表明细胞对RCH NPs的摄取效率更高,且表现出时间依赖性。MTT实验结果表明,RCH NPs作为铁死亡诱导剂,显著抑制肿瘤细胞生长。高迁移率族蛋白B1（HMGB1）释放实验、钙网蛋白（CRT）外翻实验及树突状细胞（DCs）成熟实验结果表明,RCH NPs可引发有效的免疫原性细胞死亡（ICD）以激活DCs成熟,启动抗肿瘤免疫应答。细胞溶质载体家族7成员11（SLC7A11）和溶质载体家族3成员2（SLC3A2）表达、GSH含量、丙二醛（MDA）含量等实验结果表明,IFN-γ通过抑制system xc-以降低肿瘤细胞内的GSH含量,促进脂质过氧化物的积累,从而与RCH NPs协同诱导铁死亡。COX-2表达及PGE2分泌实验结果表明,RCH NPs可有效抑制铁死亡驱动的COX-2/PGE2通路的上调。PD-L1表达实验结果表明,RCH NPs可有效抑制IFN-γ依赖性的PD-L1表达。构建荷黑色素瘤的雌性C57BL/6小鼠为动物模型评估RCH NPs的体内抗肿瘤性能。活体成像实验验证制剂的组织分布特征及其优异的肿瘤蓄积能力。原发瘤模型实验结果表明,制剂具备强大的抗肿瘤性能和良好的生物相容性。经RCH NPs治疗后的小鼠,其肿瘤浸润CD8+T细胞及脾脏CD8+T细胞含量显著升高,血清中促免疫细胞因子含量增加。肺转移模型实验结果表明,RCH NPs可显著抑制肿瘤转移。此外,免疫记忆模型结果证明,RCH NPs可显著上调效应型记忆T细胞的比例,从而引发长期抑制肿瘤生长的免疫记忆反应。综上,本课题构建了调控铁死亡双面性的纳米药物RCH NPs,其通过抑制COX-2/PGE2通路和IFN-γ/PD-L1途径来逆转铁死亡驱动的免疫逃逸,显示出抑制肿瘤进展、转移及触发免疫记忆反应的效果。本研究为构建利用铁死亡进行抗肿瘤治疗的纳米平台提供了全新策略。